Тема 2.6 : Автоматизація керування освітленням і опромінюванням птиці та молодняка тварин.

ПЛАН :

1.Типи освітлювальних установок.

2.Установка УПУС, призначення та принцип дії схеми керування.

3.Технологічні основи ультрафіолетового опромінювання. Установки ультрафіолетового випромінювання.

4. Технологічні основи ІЧ опромінювання Установки ІЧ випромінювання.

1 Типи освітлювальних установок

Для автоматичного керування освітлення у пташниках із змінною тривалістю світлого дня використовують установки УПУС – 1, УПУС – 2, ПРУС – 1, ПРУС – 2, ТІРОС, ”РАССВЕТ”.

Установка УПУС – 1 дає змогу протягом 52 тижнів автоматично підтримувати наперед заданий світловий режим у пташниках із щодобовою повільною ( на 3-5 ) зміною тривалістю світлового дня. Установка ПРУС – 1 має аналогічне призначення, ії програма розрахована на 540 днів.

Установка УПУС – 2 призначена для централізованого керування режимом освітлення в 9 пташниках. Крім програмного та виконавчого пристроїв, вона має фотореле для погодження дій автоматики в пташниках, що мають вікна з природним освітленням

2

Установка для керування освітлення у пташнику УПУС складається із програмного пристрою і виконавчого щита.

Основним вузлом програмного пристрою є реле часу 2РВМС, яке складається з анкерного годинникового механізму з автоматичним підзаведенням пружини від електродвигуна. Годинниковий механізм реле повертає програмний барабан із закріпленою на ньому програмою у вигляді паперу, на який нанесено графік зміни світлового режиму. Цей графік складається з урахуванням конкретних умов і баженого світлового режиму в пташниках окремо для кожної партії птиці на весь період ії вирощування або утримання.

Принцип роботи установки такий. Автоматична щодобова зміна тривалості електричного освітлення у пташнику протягом великого проміжку часу здійснюється програмним присторєм внаслідок додавання двох рухів: обертового – програмного барабана 3 (один оберт на добу) і поступального – втулки 5 з контактним роликом (0,75 мм на добу), що ковзає на поверхі барабана. Ролик залишає на програмному барабані спіралеподібну траєкторію, причому тривалість світлового дня щодоби збільшується на кілька хвилин. Коли ролик перекотиться по поверхні програмного барабана, замкнеться коло живлення реле К1. Через 3-4 спрацює реле К1 і замкне свої контакти в колі живлення реле К2 виконавчого щитка, тобто буде подана команда на вмикання електричного освітлення. Реле К2 спрацює і замкне свої контакти К2:1 у колі живлення електромагнітного пускача КМ1, який ввімкне електричне освітлення. Коли контактний ролик знову потрапить на ізольовану діаграмним папером поверхню програмного барабана, то через 10-15 с вимкнеться реле К1, що призведе до вимикання освітлення. Витримка часу створюється завдяки конденсатору С1, який розряджається через резистор R3 та обмотку реле К1. Наявність у пристрої електричного кола, яке складається з конденсатора С1, реле К1, діода VD та резистора R2 і R3, запобігає іскрінною між контактним роликом і поверхнею барабана.

У виконавчому щитку передбачене також ручне керування світленням за допомогою магнітного пускача КМ2, кнопок SВ1 і SВ2. Ручне керування освітленням можливе лише тоді, коли реле К2 вимкнене. Якщо через деякий час після ручного вмикання освітлення програмний пристрій подасть команду на автоматичне вмикання освітлення, то спрацює реле К2 і розімкне свої контакти в колі живлення котушки магнітного пускача КМ1. Відбудеться автоматичний перехід з ручного керування від ручного пристрою.

У програмному пристрої і виконавчому щитку передбачені спеціальні контакти SQ1 і SQ2, які розмикаються при відкриванні дверцят і припиняють подачу напруги на електричні схеми.

3. Технологічні основи ультрафіолетового опромінювання.

Оптичне випромінювання складається з УФ, видимого, ІЧ випромінювання.

ІЧ випромінювання створюється в результаті перетворення теплової енергії випромінювача в коливання електромагнітних хвиль. ІЧ випромінювання поділяють на короткохвильові, середньохвильові і довгохвильові. Ефективність ІЧ випромінювання залежить від конструкції і раціонального вибору випромінювача. Електричні випромінювачі умовно поділяють на світлі і темні. До світлих відносяться випромінювачі типу – ІКЗ,КИ-220- 1000.Темні випромінювачі мають невисоку температуру –до 700 С.До них входять ТЕНи, спіралі з ніхрому і т.д.

ІЧ випромінювання використовується для обігріву тварин і птиці і для створення нормального теплообміну в організмі.

УФ- опромінення використовується для опромінення тварин з ціллю компенсації недостатності вітаміну Д. Також дезинфекції повітря, води , посуду і т.д в приміщеннях для утримання тварин. Типи Уф опромінювачів – ЛЕ-15, ЛЕО-30, ДРТ-400.

Установки для опромінення бувають пересувні (УОК) , стаціонарні (ИКУФ-1), самохідні-підвісні (УО-4).

Установка ультрафіолетового випромінювання типу УО-4М.

Електромеханізована підвісна опромінююча установка УО-4 призначена для ультрафіолетового опромінення тварин і птахів при утриманні їх на підлозі. Установка складається з чотирьох опромінювачів, що комплектуються лампами ДРТ-400, щита керування, приводної станції з електродвигуном і редуктором, несучої конструкції. Несучу конструкцію виконують зі стальної оцинкованої проволоки, яку закріплюють вздовж приміщення. Під час роботи опромінювачі роблять зворотно-поступальний рух за допомогою троса, що приводиться в рух від електродвигуна 0,27 кВт. Довжина несучого дроту і троса розрахована на приміщення довжиною до 90м. Швидкість переміщення опромінювачів становить 0,3 м/хв. Необхідна доза опромінення забезпечується кількістю проходів і висотою підвісу опромінювачів.

Принцип роботи схеми керування установки ультрафіолетового опромінення УО-4М.

В автоматичному режимі роботи (тумблер SA1 розімкнуть) час включення установки задається за допомогою реле часу KT1, а. число проходів опромінювача — багатопозиційним перемикачем SA2.

У визначений час замикається контакт КT1 у ланцюзі котушки магнітного пускача КM1, що подає напругу на лампу і на паралельно приєднане до неї реле максимальної напруги КV3, KV4. У перший момент напруга на лампі висока, і реле напруги КV3, KV4 починає спрацьовувати, періодично підключаючи замикаючим контактом конденсатор C2, що приводить до запалювання лампи. У процесі розігріву лампи напруга на ній падає і реле КV3 , KV4 припиняє спрацьовувати.

Через 15...20. хв замикається контакт реле часу KT1 у ланцюзі котушки магнітного пускача KM2 і електродвигун М надає руху опромінювачіам.

У протилежному кінці приміщення приводний двигун реверсируются кінцевим вимикачем SQ2, що виключає магнітний пускач KM2 і включає KM3. Опромінювачі почнуть рухатися в зворотному напрямку, котушка крокового шукача КV1 одержить живлення, і його щітки пересунуться на одну ламель.

Опромінювачі зроблять стільки повних проходів (туди і назад), на яке число буде встановлений перемикач SA2. Коли щітки шукача стануть на ламель, з'єднану з заданої оператором ламелью перемикача SA2, реле КV2 знеструмить пускач KM1, що відключить двигун і лампи,

Крім того, котушка крокового шукача одержить живлення через контакти реле KV2 і короткозамкнуте коло шукача КV1. У результаті щітки шукача будуть пересуватися доти, поки не потраплять на розімкнуті контакти. Кроковий шукач КV1 повернеться у вихідне положення, і схема виявиться підготовленої до наступного циклу роботи.

Рис.1

4Технологічні основи ІЧ опромінювання.

Установки ІЧ випромінювання.

ІЧ випромінювання створюється в результаті перетворення теплової енергії випромінювача в коливання електромагнітних хвиль. ІЧ випромінювання поділяють на короткохвильові, середньохвильові і довгохвильові. Ефективність ІЧ випромінювання залежить від конструкції і раціонального вибору випромінювача. Електричні випромінювачі умовно поділяють на світлі і темні. До світлих відносяться випромінювачі типу – ІКЗ,КИ-220- 1000.Темні випромінювачі мають невисоку температуру –до 700 С.До них входять ТЕНи, спіралі з ніхрому і т.д.

ІЧ випромінювання використовується для обігріву тварин і птиці і для створення нормального теплообміну в організмі.

ІЧ-випромінювання добре проникає всередину органічних матеріалів, тому ІЧ-випромінювання застосовують для сушінні фруктів , овочів, зерна , а також для обігріву молодняка тварин і птиці, при лікуванні тварин. Проміння добре проникає в тканини і нагріває їх. Посилюється активність клітин, прискорюється видалення токсинів і викликають утворення пігментів, які відіграють в організмі захисну роль.

При опромінюванні зменшується ризик простудних захворювань, тварини інтенсивно ростуть. Наприклад, новонароджених поросят опромінюють 20 годин на добу , потім тривалість опромінення поступово

скорочують до 10 годин. Особливо часто добрі результати дає одночасне ІЧ та УФ – опромінення тварин і птиці.

Для забезпечення необхідним температурним режимом використовують

засоби локального обігріву установки ІКУФ, «Луч », ССП05-250-003-У3.

Опромінювач інфрачервоний ССП 05, що використовується для місцевого обігріву молодняка тварин виконаний в вигляді сферичного відбивача, в якому при допомозі патрона Е-27 кріпиться інфрачервона дзеркальна лампа ИКЗК-220-250, захищена металевою сіткою. Кріплення опромінювача до перекриття здійснюється за допомогою підвісного пристрою. Висота підвісу для створення відповідного теплового режиму регулюється в межах 0,7м і вище.

Рисунок 2. Опромінювач ССП05-250-003-У3: 1– сальник; 2 – зборка затискачів; 3 – патрон; 4- корпус; 5 – ущільнювач; 6 – відбивач; 7 – захисна сітка; фіксатор; 9 – підвісний пристрій.

Для управління процесом інфрачервоного обігріву при використанні опромінювача ССП05-250-003-У3 може Бути використана система керування, яка передбачає програмне керування періодичністю та тривалістю обігріву і регулювання температури в зоні дії опромінювача. Підготовка опромінювача до роботи виконується автоматичним вимикачем QF. Добова циклічність ввімкнення і вимкнення опромінювача здійснюється за допомогою програмного реле часу КТ, яке своїм контактом забезпечує ввімкнення та вимкнення магнітного пускача КМ. Контакти КМ забезпечують подачу напруги в кола лампи опромінювача ІR. При ввімкненні вимикача SA програмне реле часу не використовується.

Підтримання температурного режиму на заданому рівні виконується пропорційним регулятором температури з регулюванням напруги живлення на лампі IR. Температура обігріву задається резистором R6. В основі системи підтримання температурного режиму використано регулятор напруги виконаний на базі тиристора VS1. Контроль температури обігріву здійснюється за допомогою терморезистора R7, що установлений в зоні дії опромінювача. Величина струму через тиристори VS1,VS2 залежить від постійних часу заряду та розряду ємності С4, які визначаються співвідношенням опорів R6 та R7. Зі збільшенням температури опір терморезистора зменшується і в результаті чого зростає струм заряду ємності С4 через терморезистор та діод VD6 і напруга на ємності С4 зменшується. Керуюча напруга потрапляє на тиристори через підсилювач струму, утримуючи постійну та змінну складову. Змінна складова формується за допомогою фазообертача R3, C1 І через ємність С2 потрапляє на базу транзистора VT1. Цим забезпечується плавна зміна кута відкривання тиристора а отже і струм через навантаження. Резисторами R1, R4 задається відпровідно режим роботи тиристорів VS1, VS2. Про наявність напруги на блоці управління температурним режимом свідчить сигнальна лампа HL1. Захист кіл опромінювача від коротких замикань здійснюється автоматичним вимикачем QF, а кіл керування запобіжниками FU1 та FU2.

Рис.3

Установка ІКУФ призначена для одночасного ІЧ та УФ – опромінення молодняка тварин і птиці.

До складу однієї установки входить 40 опромінювачів, силовий щиток і блок програмного керування. Кожен опромінював має дві ІЧ-лампи типу ІКЗК-220-250 і одну ультрафіолетову лампуЛЄ-15. Один опромінював забезпечує забезпечує обігрівання і опромінення поросят у двох станко-місцях, а телят – в одному станко-місці.

Принцип роботи схеми керування.

Схема передбачає ручний та автоматичний режими. Режими роботи встановлюють перемикачами SA1-SA2. Якщо подати на схему керування напругу в автоматичному режимі спрацює реле часу КТ і через свої контакти з витримкою часу подасть напругу на катушки магнітних пускачів КМ1, КМ2.

Пускачі спрацюють і своїми силовими контактами подадуть напругу на інфрачервоні та ультрафіолетові лампи.

Ультрафіолетові лампи розраховані на напругу 127 В і живляться від спеціальних трансформаторів. Програмне реле регулюють на потрібний режим роботи, і воно автоматично підтримує потрібну тривалість роботи ламп.

Рис.4 Принципова схема керування установки ІКУФ

Аналогічно працює установка «Луч».

Рис5 Принципова схема керування установки «Луч»

Література Л1. І.І. Мартиннко. Автоматизація технологічних процесів.- К. Урожай, 1995р., ст 160– 165 .Л.2 ст.259-281.. Л1 ст 132-149.

Лекція № 12